已有 10425 次阅读 2008-10-4 07:21 |个人分类:事语新说| 气象, 温度, 湿度, 人体

在鄙人发表了文章《下雪的时候比较冷，还是化雪的时候比较冷？》以后，得到一些反馈的意见和建议。按照中国的老话“理不辩则不明”，我非常感谢大家的讨论。唐建明先生在他的科学网博客里就这个问题发表了一个篇幅不短的文章——《“下雪不冷化雪冷”新说》，提出了一些观点和想法，也指出了鄙人的不少错误，在这里再次感谢。现在我在这里重新整理了一下思路，对上一篇文章进行说明和修正，同时对唐建明先生的质疑进行一个回答。欢迎大家再次斧正。

唐先生在文章中指出“下雪不冷化雪冷”这句话仅仅在南方适用，而不是在北方，同时以此来驳斥我的一句话“下雪的时候气温都是低于0摄氏度的，特别是东北的朋友，都应该记得有零下二、三十摄氏度的时候下雪”。为此，我特意求证了我的一些在北京、天津、东北、内蒙古的同学和朋友，问他们那里是否存在“下雪不冷化雪冷”的说法，他们都告诉我说有。

在上一篇文章中，我的观点是用温度来判断“冷”和“热”，而唐建明先生的观点是这里的“冷”和“热”仅指人体的感觉，不能机械地用物理中的温度来解释。关于这一点，我非常同意唐先生的观点。然而作为科学的讨论，“人体的感觉”是很难量化的，其本身就是一个模糊的概念。在唐先生的文章中提到了，人体感觉的“冷”“热”不但与温度有关，还与湿度、风力、人的体质 甚至 在此之前人所处的环境 等等一系列复杂的因素有关。如果给出两个不同的状态，他们有不同的温度、不同的湿度、不同的风力、穿不同的衣服，谁也说不清楚究竟哪个“热”哪个“冷”。按照科学研究的精神，我们总是需要用一个简单的判据来得出一个确定的结论，而不是用一个模糊的判据得出一个不确定的结论。个人觉得用物理学的温度来做这样一个判据是合符科学研究的规律的，因为它本身很简单，可以直接从温度计上得出结论，而且至少其结果与真正想要的结果相差得不是非常离谱。至于要再细致的考虑人体的感觉，我觉得可以在研究清楚温度的变化规律之后，再考虑湿度的影响；在研究清楚温度、湿度的变化规律之后，再考虑风力等其他因素的影响，这样才是科学研究的正确途径。那么，我认为以物理上的温度来判断“冷”和“热”简单易行，符合科学研究的一般规律，可以作为“零级近似”。

唐先生在文章中指出，在下雪的时候，地表附近的气温不一定会小于0摄氏度，而我的论据“下雪的时候，气温一定是小于0摄氏度的，否则的话雪还没有落到地面，就已经化成了水”属于主观臆想。我承认，鄙人在论述的时候确实没有实际考察过，确实存在主观臆想的部分。关于下雪的时候地表的温度是否大于0摄氏度，这个问题我觉得还比较复杂。在我上一篇文章的论述中，其实我是用平衡态的观点做出的结论，而这个问题是个非平衡态的问题，它涉及到雪花在多少高度产生、大气中温度分布、雪花落地所需要时间以及在这段时间内雪花是否能够吸收足够的热量融化成水等等问题。我不是气象学家，我不能做一个肯定的答复。但是我至少可以说，下雪的时候的气温大部分零摄氏度以下，及时下雪时气温在零摄氏度以上的情况，气温也不会超过0度太多。我的家乡在江西南昌，应该属于地道的南方，在我印象中南昌下雪的时候天气预报显示气温基本上在0度以下。

我要论证的是“下雪”的时候冷还是“化雪”的时候冷，而唐先生的文章的重点是在写“下雪时”和“下雪后”两个时候的冷热。（例如唐先生文章的第七段、第八段）。“下雪后”比“下雪时”冷，我同意，但是“下雪后”不一定就“融雪”了。在唐先生的文章的倒数第二段，唐先生也承认了“化雪”时候的温度必须在0度以上。

到此为止，我和唐先生的文章都仅仅是纸上谈兵，都没有拿出有力的证据。我在写文章的时候没有去采集真实数据，确实是一大漏洞。希望有人可以提供一些现实可测的数据来做分析呢，比如武汉、长沙下雪的时候和融雪的时候的温度和湿度等等，这样论述起来会更加有力。

最后，我想说的是，实际的天气系统和人的感官变量都太多太过于复杂，作为一个研究物理的人，我只能根据我掌握的有限的知识推理出一些有限的结论，这些结论尚不足以证明或者推翻“下雪不冷化雪冷”这个命题。我的上一篇文章确实写得太仓促，有欠深思熟虑。我感谢唐先生的指点和建议，也希望有更多的人提出宝贵的意见以及提供一些实际的观测数据，来更好的论述这个问题。

附唐建明先生博客中《“下雪不冷化雪冷”新说》一帖。

“下雪不冷化雪冷”新说

近期博客中有人转了《下雪的时候比较冷，还是化雪的时候比较冷？》一帖。本人对其中一些说法有不同的看法。标题中的“新说”二字，或许有些不妥，姑且作“吸引眼球”而论。

原文作者所得出的结论，最终也是推理而来的，并没有真的去试验一下，或者调查一下。

“下雪不冷化雪冷”，原本就是由经验而得的结论，显然是正确的，至少在大多数情况下是适用的。这里所说的“冷”，仅指人的感觉，完整地说是“下雪时人感觉不冷，化雪时人感觉冷”，将其机械地用现代物理学上的“冷”、“热”来解释，比如像文中所说的物理课本上的“标准答案”的解释一样，本身存在偷换概念的问题。

原文最后一段也没有很好地解释“下雪不冷化雪冷”的真正原因。好在作者用了“或许”二字（“或许这就是人们感官错觉的根源”），让人感觉作者是个实事求是的人。

“下雪不冷，化雪冷”，首先得从下雪的天气变化说起。天下雪，是因为北方冷空气南下，冷锋过境，暖湿空气被抬升，空气中的水气到高空因温度急骤下降而直接结冰形成雪。之所以形成雪，而不是形成雨，需要一定的条件，那就是冷气团温度要低（这是冬天才会下雪的原因），暖气团有一定的湿度，而且风速不能太大。所以，下雪的时候一般风速不太大，而且相对湿度也比较大。

人感觉冷，主要是皮肤表面散热较快，散热越快越觉得冷（这里说”主要是”，是因为还存在其他情况。例如人吃了薄荷，或者皮肤上搽点薄荷油，会刺激人的冷觉神经，因而感觉冷。这个例子也同时说明：人所感觉的冷，与物理上所说的冷（温度低）是不完全相同的）。

在下雪的时候，相对湿度较大，风速小，人体表面水分散发慢，因水分蒸发散热的速度也慢；同时空气绝对温度相对较高，与人体温度差小，人体辐射散热也慢，所以人不觉得太冷。大雪过后，冷锋过境，处于低温冷高压控制下，绝对温度较低，与人体温度差大（人体基本上是恒温的，外界绝对温度越低，温差越大），人体辐射散热也快，同时，风速一般较大，相对湿度一般较低，人体表面水分蒸发快，因水分蒸发散热的速度快，因而人感觉比较冷。

原文作者提到，在北方，“下雪的时候气温低，化雪的时候气温高”。这是一种特殊情况，指的是北方冬季积雪长时间不化的寒冷地区，下雪的冬季温度当然低，化雪的春季温度自然高。这些地区“下雪”与“化雪”相隔时间很长，与习惯（一般在南方）所说的“下雪不冷，化雪冷”压根儿就不是一回事。但有一点是可以肯定的，通常情况下，下雪必然由冷空气南下引起（替窦蛾喊冤的“六月雪”毕竟是罕见的），雪天过后空气温度必然下降，这是不用怀疑的。而且可以推论，北方积雪长期不化的地方，下雪的时候人一般也会感觉不是那么冷，主要是因为下雪时近地气温还没有完全降下来，而且下雪天风比较小，相对湿度比较大，人体表面散热较少；雪天过后，近地气温下降，人会感觉比下雪时更冷些。当然，在“北风那个吹，雪花那个飘”这种狂风暴雪的特殊天气下，人不感觉冷才怪呢！

当然，人“冷”、“热”的感觉，还与人体所处的状况等有很大关系。人在温暖的环境下突然进入雪天环境，一般并不会觉得特别冷。就像在北方，冰天雪地下人从温暖的室内出来后，穿很少的衣服也不觉得太冷。这可能与人的短时间应激反应有关。等过了一段时间，应激反应过后，人自然会觉得冷。借酒御寒，则是短时间促进人体产热，来让人没有冷的感觉。吃羊肉等热性食物御寒，也可能是类似的道理。人在发烧（人体温度增高）的时候，反而感觉冷，一方面可能人体和外界温差较大，散热快，另一方面，还可能是人体虚，对冷更加敏感。

因此，“下雪不冷化雪冷”，本身是正确的一般规律。用物理上的“冷”、“热”机械地解释它，有不足的一面。但像原文作者一样，仍然用物理上的“冷”、“热”来驳斥，也有不足的地方。

需要说明的是，原文所说的初中物理书“标准答案”，其实也是有道理的。冷空气南下时，暖气团上升，其中的水气结冰时散发出热量，确实使冷空气的温度得到上升。化雪时，确实会吸收热量，使地表大气绝对温度不能快速回升。

这一解释比较牵强的地方在于，在下雪前、下雪时和下雪后，“雪”对物理上所说的“冷”（即地表温度低）所起的作用强度是不一样的，对人感觉的“冷”所起的作用也是不同的。

下雪前，冷气团南下，抬升暖气团，致水气冻结成雪，这一过程在短时间内完成，水气冻结释放热量的速度比较快，阻止气温下降的作用比较明显，“水气冻结释放热量”对下雪时温度不明显下降所起的作用较大，可以作为“下雪（时）不冷（指人体感觉不冷）”的较为合理的解释。另外，下雪前和下雪时，地面物体温度较高，也能释放出热量，因而地表大气温度下降速度得到延缓，绝对温度不是很低，但这种作用相对弱一些。

下雪时，在地面附近物体温度低于0摄氏度时，高空落下的雪一般不融化。在地表冷空气温度低于雪的温度时，雪还能释放出少量的热量（不是因为水气冻结而释放热量），使地表冷空气温度上升。但这种作用一般是很弱的，基本可以忽略不计。在地面附近温度高于0摄氏度时，雪其实一般是在融化的，是要吸热的，只是所化的雪一般较少，吸收的热量也较少。因此，下雪时，雪对人感觉的“冷”几乎不起什么作用。顺便说一句，原文作者说下雪时气温必须低于0摄氏度，不然落下的是雨而不是雪了。这也不是绝对的。在南方，下雪时近地气温高于0摄氏度是常有的事，特别是初雪，一般在下雪时近地气温都是高于0摄氏度的。原文作者说下雪时气温必须低于0摄氏度，应该是凭想像得出的。离地越远，大气温度越低，一般每升高200米下降1摄氏度。近地气温高于0摄氏度时，高空形成的雪在下落到近地大气时并不一定会很快融化，很多会在落地后再融化。等地表物体温度下降至0摄氏度后，雪就会积起来。

下雪后，在冷高压控制下，近地大气由冷空气取代，是近地大气绝对温度低的主要原因，也是人感觉“冷”的主要原因。化雪吸热在一定程度上降低了地表物体温度，但它并不是雪后近地气温比下雪时更低的主要原因，因为既然雪化了，其周围必然要高于0摄氏度（一般是由太阳照射而使温度升高），雪不能从低于0摄氏度的近地大气中吸收热量融化。但是，大量积雪融化吸热，会使地表温度持续偏低，近地气温不能快速回升，会让人感觉冷。（水清）

注：本人对原文作者勤于辨析“定论”深表敬佩。